선삭 공구, 인덱서블 선삭 인서트 및 그러한 선삭 공구의부착물 document_id A220623023139

종래 기술 본 발명의 기초를 형성하는 문제점 및 요구 사항은 주로 원형 선삭 인서트를 사용하는 그러한 선삭 공구에 관한 것이지만, 이에 한정되지는 않는다. 그러한 선삭 인서트는 중심 축선을 중심으로 회전 대칭식 간극 표면에 의해 결정되는 원뿔형 및 원통형인 기본 형상을 갖고, 한편으로 상부측 또는 칩 표면과 다른 한편으로 밑면 사이를 연장한다. 칩 표면과 간극 표면 사이의 전이부에서는, 무단의 (endless) 원형인 절삭날이 있다. 작업 동안, 상기 절삭날의 일부만이 작업물과 맞물리며, 즉, 선삭 인서트의 직경 및 절삭 깊이에 따라, 아크 (arc) 부분이 작업물 내에 절삭 표면을 생성한다. 다시 말해, 활동 날 부분의 아크 길이는 절삭 깊이가 작을 때는 작고, 절삭 깊이가 커지면 아크 길이도 커진다. 예전의 원형 선삭 인서트는 단순하고 평면인 밑면을 가졌고, 평면 바닥 및 간극 표면의 후방부가 가압될 수 있는 후방 원형 지지면을 갖는 인서트 시트 내에 고정되었다. 최근에는, 그 밑면에 단일 단면 방향의 V-형상 맞물림 부재 형태의 커플링 수단을 갖고 (선삭 인서트 내의 하부 재료 부분이 됨), 맞물림 부재는 이와 유사하게 공구 기본 몸체의 인서트 시트 내에 단면 방향의 V-형상 수용부를 맞물리는 원형 선삭 인서트가 개발되었다. 그러한 선삭 인서트는 이론적으로는 단순한 예전 선삭 인서트보다 더 안정적인 고정을 제공하지만, 실제로는 단점과도 관련된다. 그러한 단점의 하나로는, 소망하는 안정도의 개선은 이론적인 특성에 의한 것이라는 점이다. 따라서, 선삭 인서트의 수 플랭크가 암 플랭크에 대해 근접 표면 접촉으로 가압되기 위해서는, 인서트 시트의 2 개의 V-형상으로 기울어진 수 플랭크 및 인서트 시트 내의 보충 암 플랭크에 대해 매우 높은 정확도가 요구된다. 이 점에 대해, 선삭 인서트 및 공구 기본 몸체는 서로 다른 곳에서 서로 다른 재료로 제조된다는 점이 지적되어야 한다. 선삭 인서트는, 초경합금, 세라믹, 서멧 (cermet) 등과 같은 초고경도의 통상적인 압축 성형 및 소결된 재료로 제조되는 반면, 기본 몸체는 연성 재료, 보통은 강으로 제조된다. 특히 선삭 인서트의 제조에서는, 형태 결함이 발생할 수 있는데, 이는 예컨대 수천분의 일 밀리미터 단위의 극소인 것이 보통이지만, 실제로는 선삭 인서트의 2 개의 수 플랭크가 인서트 시트의 암 플랭크와 완전한 표면 접촉을 할 수 없다는 것을 의미한다. 다시 말해, 선삭 인서트는 인서트 시트 내에서 흔들리거나 과도하게 한정될 것이다. 공지된 선삭 인서트의 또 다른 단점은 두 위치 내로만, 즉 제한된 아크 길이를 갖는 2 개의 직경 방향 반대편 날 부분이 활동하게 되는 방식으로 180°회전됨으로써 인덱스 가능하다는 점이다. 종종, 선삭 인서트는 작은 절삭 깊이에 대해서만 사용될 수도 있다. 이는 단지 2 개의 매우 짧은 날부분이 마모되는 것을 의미하는 반면, 나머지 부분에 대해 무단의 날의 대부분은 사용되지 않은 채로 남아 있음을 의미한다. 따라서, 선삭 인서트는 외주의 90°만이 마모되고, 외주의 270°는 사용되지 않은 채로 남아 있게 되는 일이 발생할 수 있다. 선삭 인서트가 소형이고 (직경 003c# 15 ㎜) 기본 몸체의 인서트 적재부가 비교적 약한 경우에는, 절삭력은 주로 선삭 인서트를 통하여 축선 방향으로 전해지기 때문에, 선삭 인서트의 쐐기 형상의 바닥 부분이 인서트 시트를 균열시키거나 쪼개기 쉽다는 특정 위험이 더 존재한다. 종래 기술의 추가 설명 DE 3448086 C2 에서, 선삭, 더 정확히는 내부 선삭 목적의 공구가 개시되어 있으며, 이는 기다란 샤프트 형 기본 몸체, 및 조임 스크류에 의해 기본 몸체의 인서트 시트 내에 고정 가능한 교체 가능한 인서트 몸체로 구성되어 있다. 인서트 몸체는 고리 형상이며, 절삭 날이 형성되는 하나 이상의 반경 방향으로 돌출한 노우즈를 갖는다. 이는, 작업물로부터 대부분의 잡아당기는 힘, 즉 접선력이 노우즈에 작용하며, 공구의 중심 축선을 중심으로 고리 몸체를 회전시키는 것을 목적으로 한다. 선삭 인서트 및 인서트 시트는, 인서트 몸체상의 3 개의 동일 거리만큼 이격된 돌기, 및 기다란 기본 몸체의 단부면 내에 위치한 인서트 시트 내의 동일 개수의 리세스 또는 홈의 형태인 협동 커플링 수단을 포함한다. 각 돌기 및 각 홈은 기울어진 플랭크 쌍을 갖는다. 하지만, 이 경우, 최선의 방식으로 인서트 시트에 관하여 인서트 몸체의 회전을 방해하기 위해, 각 플랭크 쌍의 플랭크 사이의 각은 예각 (실시예에 따르면 대략 45°) 이 된다. 이는 커플링 수단이 임의의 중요한 축선 힘을 지탱하는 데 절대적으로 부적절함을 의미한다. 다시 말해, 선삭 인서트로부터 인서트 시트로 축선 방향으로 작용하는 상당한 절삭력의 전달을 위해, 개시된 커플링 수단을 성공적으로 사용할 수 없다. 공지된 선삭 공구의 더 악화된 또 다른 단점은, 전방에 장착된 조임 스크류의 통로를 허용하기 위해, 해당 인서트 몸체가 고리 형상이 된다는 점이다. 이는, 중심 구멍으로 인해 인서트 몸체가 상당히 약화되며, 실제로 인서트 몸체를 작은 직경을 갖는 선삭 인서트의 형태로 제조할 수 없게 된다. 이러한 정황에서, DE 3448086 C2 에 따른 인서트 몸체는 무단의 절삭날을 전혀 갖지 않는다는 점도 지적되어야 한다. 3 개의 동일 각도로 배열된 돌기 및 홈을 포함하는 커플링 수단은, 각각 WO 03/097281 및 WO 03/097282 에 더 공지되어 있다. 하지만 이 경우에도 역시, 커플링 수단은 인서트 몸체와 기본 몸체 사이의 회전 잠금 (locking) 을 제공하는 목적을 갖고, 따라서 각 관련 플랭크 쌍의 플랭크 사이의 각은 예각이 된다. 또한, 공구는 밀링 절삭기, 즉 공구의 기본 몸체는 칩 제거 가공 동안 회전하기 때문에, 플랭크는 단방향성 회전 운동을 지탱할 목적으로 대칭으로 배열된다.